Boost-muunnin MPPT-latausohjaimella aurinkopaneeleille. Aurinkopaneeli antaa virtaa "päivävalaisimelle" ja VHF-vastaanottimelle. Piiri saa virtansa aurinkopaneelista.

Laite on yksinkertainen boost-muunnin ja jännitteenrajoitin, joka lataa 12V akkuja 6V aurinkopaneelista. Laitteessa on myös MPPT (Maximum Power Point Tracking) -toiminto. Kun ajattelemme MPPT:tä, ajattelemme yleensä mikrokontrollereita ja monimutkaisia ​​tehonlaskenta-algoritmeja. Tällaisia ​​algoritmeja ei kuitenkaan oikeastaan ​​tarvita.

Artikkelissa esitetään kaksi kaavamaista ratkaisua. Ensimmäinen piiri yksinkertaisesti havainnollistaa tehostetun kytkentämuuntimen, kun taas toinen esittää laitteen kotitekoista työpiiriä. Sitä suositellaan edistyneemmille kokeilijoille, joilla on oskilloskooppi käytössään. Piiri saattaa kiinnostaa myös opiskelijoita ja niitä, jotka haluavat vain laajentaa tietämystään elektroniikasta.

Boost-muuntimen topologiakaaviot ja kotitekoinen aurinkomuuntimen piirikaavio

TeoreettinenälykkyyttäOlisääntyymuunnin

Tehostusmuuntimen topologiakaaviossa käämi L1 latautuu, kun transistori Q1 on päällä. Kun transistori Q1 on kytketty pois päältä, käämi L1 purkautuu akkuun zener-diodin D1 kautta. Tämän toimenpiteen suorittaminen useita tuhansia kertoja sekunnissa johtaa merkittävään lähtövirtaan. Tätä prosessia kutsutaan myös induktiiviseksi purkamiseksi. Jotta se toimisi, tulojännitteen on oltava pienempi kuin lähtöjännite. Lisäksi, jos sinulla on aurinkopaneeli, sinun on käytettävä energian varastointielementtiä - kondensaattoria (C1), jonka avulla aurinkopaneeli tuottaa jatkuvasti virtaa jaksojen välillä.

Tehostusmuuntimen piirikaavion kuvaus

Piiri koostuu kolmesta päälohkosta, mukaan lukien 555 MOS-porttigeneraattori, 555 PWM-modulaattori ja operaatiovahvistin jännitteenrajoittimella. 555-sarja, jossa on kaskadilähtö, voi tarjota noin 200 mA virran ja on erinomainen pienitehoinen pulssigeneraattori. 555 PWM-modulaattori on klassinen oskillaattoripiiri, joka perustuu 555-sarjaan. Kondensaattorin C3 purkautumisajan (käämin latausaika) säätämiseksi nastaan ​​5 syötetään 5 V jännite.

RajoitusJännite

Operaatiovahvistin U1A laskee akun jännitesignaalin, kun jaettua jännitteen asetusarvoa verrataan 5 V:n referenssijännitteeseen. Kun jännite ylittää asetetun arvon, lähtö vaihtuu negatiiviseen suuntaan, mikä vähentää generaattorin PWM-pulssien taajuutta ja rajoittaa mahdollista myöhempää varausta. Tämä estää tehokkaasti ylilatauksen.

Virran saaminen piiriin aurinkopaneelista

Akun turhan tyhjenemisen estämiseksi, kun aurinko ei paista, kaikki piirit saavat virran aurinkopaneelin kautta, lukuun ottamatta suljetun silmukan jännitteenjakajaa, joka kuluttaa noin 280uA.

MOSFET-logiikkataso

Koska piirin on toimittava matalilla jännitetasoilla (tämä piiri toimii vähintään 4 V:n tulojännitteellä), on tarpeen asentaa logiikkatason MOSFET. Se avautuu 4,5 V jännitteellä. Tätä tarkoitusta varten käytin teho-MOSFET-transistoria MTP3055.

Jännitteen kiinnitys zener-diodillaD2

ÄLÄ IRROTA tässä piirissä akkua, muuten MOSFET-transistori palaa loppuun. Siksi sen suojaamiseksi asensin 24 V zener-diodin D2. Ilman tätä zener-diodia olen itse polttanut monet MOS-transistorit.

MPPT-toiminto

Kun aurinkopaneelin jännite/virta kasvaa, PWM-generaattori lisää pulssitaajuutta, mikä puolestaan ​​saa lähtövirran kasvamaan. Samalla käämiin syötetään lisäjännite, mikä lisää sen latausvirtaa. Tuloksena on, että tehostusmuunnin itse asiassa "menee kovaksi", kun jännite nousee, tai "menee kovaksi", kun jännite laskee. Energiansiirron maksimoimiseksi kirkkaassa auringonvalossa potentiometri R8 on säädetty siten, että akun latausvirta on maksimaalinen - tämä on maksimitehopiste. Jos piiri toimii oikein, piikki on erittäin tasainen, kun R2:ta käännetään. Diodi D3 suorittaa automaattisen MPPT-säädön tarkemmin vähentämällä kiinteän jännitteen akun jänniteerosta ja kondensaattorin C3 keskimääräisestä jännitteestä. Hämärässä valossa vastus R3 ei ole optimaalinen, mutta se ei kuitenkaan poistu kokonaan ketjusta. Huomaa, että älykkäät MPPT-ohjaimet voivat toimia paremmin myös täydellä alueella, mutta tämä parannus on erittäin tehoton.

Komponenttien luokitukset

Piiri on konfiguroitu 9V jännitteelle, aurinkopaneeli 3W teholle. Tehostusmuuntimet ovat melko nirsoja eivätkä toimi monissa olosuhteissa - jos järjestelmäsi käyttää aurinkopaneelille erilaisia ​​tehonrajoituksia, odota ongelmaa. Ainoat säätöä vaativat komponentit ovat kela L1 ja kondensaattori C3. Olin yllättynyt, että toistotaajuus oli erittäin alhainen (noin 2 kHz). Aloitin 100 µH kelalla, mutta piiri toimii paremmin 390 µH:lla - halusin alun perin noin 20 kHz. Parhaan suorituskyvyn saavuttamiseksi lataa käämi 5-10 kertaa aurinkopaneelin virran verran ja anna sen jälkeen pitkä aika (3X), jotta kela purkautuu täysin. Tämä varmistaa hyväksyttävän toiminnan, kun virtalähteen jännite on lähellä akun jännitettä. Huomaa, että matalaimpedanssiset kelat tarjoavat parhaan hyötysuhteen. Suurin häviö tapahtuu todella Schottky-diodissa, ja pienin häviö on se, mitä varten nämä diodit on suunniteltu.

Korkeataajuinen toiminta on yleensä edullinen. Tämä minimoi kelan koon. Käytä kuitenkin kokeiluun sitä kelaa, joka toimii parhaiten.

Ehdotetut komponentit on esitetty kaaviossa. Luonnollisesti laturia voidaan muokata tarpeidesi mukaan.

Oskillogrammit

Luettelo radioelementeistä

Tehonsyöttöjärjestelmät, joissa käytetään samanaikaisesti perinteistä virtalähdettä ja auringosta tulevaa sähköä, ovat taloudellisesti järkevä ratkaisu kotitalouksiin, mökki- ja lomakyliin sekä teollisuustiloihin.

Kompleksin välttämätön elementti on aurinkopaneelien hybridi-invertteri, joka määrittää jännitteensyöttötilat ja varmistaa aurinkojärjestelmän keskeytymättömän ja tehokkaan toiminnan.

Jotta järjestelmä toimisi tehokkaasti, sinun ei tarvitse vain valita optimaalinen malli, vaan myös liittää se oikein. Ja katsomme kuinka tämä tehdään artikkelissamme. Harkitsemme myös olemassa olevia muuntimia ja markkinoiden parhaita tarjouksia.

Uusiutuvan aurinkoenergian käyttö yhdessä keskitetyn virransyötön kanssa tarjoaa useita etuja. Aurinkojärjestelmän normaali toiminta varmistetaan sen päämallien koordinoidulla toiminnalla: aurinkopaneelit, akku ja yksi avainelementeistä - invertteri.

Aurinkoinvertteri on laite, joka muuntaa aurinkosähköpaneeleista tulevan tasavirran vaihtosähköksi. Kodinkoneet toimivat 220 V:n virralla. Ilman invertteriä energiantuotanto on merkityksetöntä.

Järjestelmän toimintakaavio: 1 – aurinkomoduulit, 2 – lataussäädin, 3 – akku, 4 – jännitteenmuunnin (invertteri) vaihtovirtalähteellä (AC)

On parempi arvioida hybridimallin ominaisuuksia verrattuna sen lähimpien kilpailijoiden - autonomisten ja verkkoon kytkettyjen "muuntimien" - toimintaominaisuuksiin.

Verkkotyyppinen muunnin

Laite toimii yleisen sähköverkon kuormituksella. Muuntajan lähtö on kytketty sähkönkuluttajiin, vaihtovirtaverkkoon.

Kaava on yksinkertainen, mutta sillä on useita rajoituksia:

• käytettävyys, kun verkossa on saatavilla vaihtovirtaa;
• Verkkojännitteen on oltava suhteellisen vakaa ja muuttajan toiminta-alueella.

Tälle lajikkeelle on kysyntää yksityiskodeissa, joissa on nykyinen "vihreä" sähköistystariffi.

Aurinkoinvertterin valintaparametrit

Muuntimen ja koko tehonsyöttöjärjestelmän hyötysuhde riippuu suurelta osin laiteparametrien oikeasta valinnasta.

Yllä kuvattujen ominaisuuksien lisäksi sinun tulee arvioida:

• lähtöteho;
• suojan tyyppi;
• Käyttölämpötila;
• asennusmitat;
• lisätoimintojen saatavuus.

Kriteeri #1 – laitteen teho

Aurinkoinvertterin luokitus valitaan verkon enimmäiskuormituksen ja odotetun akun käyttöiän perusteella. Käynnistystilassa muuntaja pystyy tuottamaan lyhytaikaisen tehonlisäyksen kapasitiivisten kuormien käyttöönoton yhteydessä.

Tämä ajanjakso on tyypillinen, kun käynnistetään astianpesukone, pesukone tai jääkaappi.

Käytettäessä valaistuslamppuja ja televisiota pienitehoinen 500-1000 W invertteri sopii. Yleensä on tarpeen laskea käytettävien laitteiden kokonaisteho. Vaadittu arvo on ilmoitettu suoraan laitteen rungossa tai mukana tulevassa asiakirjassa.

Yleiskatsaus 3 kW:n InfiniSolar-monitoimimuuntimen käyttömahdollisuuksista, toimintatavoista ja tehokkuudesta:

Aurinkosähköjärjestelmän suunnittelu on monimutkainen ja vastuullinen tehtävä. Tarvittavien parametrien laskeminen, aurinkokompleksikomponenttien valinta, liittäminen ja käyttöönotto on parasta uskoa ammattilaisten tehtäväksi.

Tehdyt virheet voivat johtaa järjestelmähäiriöihin ja kalliiden laitteiden tehottomuuteen.

Valitsetko parhaan muuntajavaihtoehdon itsenäisen aurinkoenergian syöttöjärjestelmän käyttöön? Onko sinulla kysymyksiä, joita emme käsitelleet tässä artikkelissa? Kysy heiltä alla olevissa kommenteissa - yritämme auttaa sinua.

Tai ehkä olet huomannut epätarkkuuksia tai epäjohdonmukaisuuksia esitetyssä materiaalissa? Vai haluatko täydentää teoriaa käytännön suosituksilla, jotka perustuvat henkilökohtaiseen kokemukseen? Kirjoita meille tästä, jaa mielipiteesi.

PWM- ja MPPT-ohjaimien tehokkuudesta on erilaisia ​​mielipiteitä ja lukuja. Joillekin PWM-ohjain on tehokkaampi pilvisellä säällä, ja MPPT toimii paremmin aurinkoisella säällä. Toisille MPPT-ohjain toimii kaikin puolin paremmin, ja jotkut väittävät, että PWM on paljon parempi. Mutta sinun ei pitäisi uskoa kaikkea kerralla ja ottaa yksiselitteinen näkökulma, jokaisessa tapauksessa sinun on ymmärrettävä erikseen, miksi ja miten se toimii. On ihmisiä, jotka eivät edes tiedä kuinka käyttää ohjaimiaan ja sanovat sitten, että ne ovat huonompia tai parempia.

Perinteiset PWM (PWM) -ohjaimet toimivat hyvin yksinkertaisesti ja aurinkopaneeleista tuleva virta kulkee niiden läpi lähes suoraan, tehotransistoreiden tehohäviö on hyvin pieni. Siksi heti kun aurinkoakun jännite ylittää akun jännitteen noin 0,5-1 voltilla, akku alkaa latautua. Mutta nämä ohjaimet eivät osaa ottaa kaikkea tehoa aurinkopaneelista. Aurinkopaneelien maksimivirta ei saa ylittää maksimiaan, esimerkiksi 12 voltin aurinkopaneelissa, jonka teho on 100 wattia, kuormitusvirta on enintään 5,7 A. Ja kun akun jännite on noin 13-14 volttia, akkuun tuleva teho on 14 * 5,7 = 79,8 wattia, jos akku puretaan 12 volttiin, teho on vielä pienempi. Tässä tapauksessa aurinkopaneelin maksimitehosta ei saada yli 80 %.

Mutta jos akun jännite ei ollut 13-14 volttia, vaan esimerkiksi 17 volttia, niin 18*5,7=96,9 wattia. Yleisesti ottaen kaiken tehon saamiseksi aurinkopaneelista auringossa riittää, että siinä on 30 elementtiä, ei 36, mutta sitten pilvisellä säällä tällainen paneeli ei käytännössä toimi, minkä vuoksi he tekevät paneelit, joissa on standardi 36 elementtiä 12 V akulle, ja tyhjäkäynnillä jännite on tällaisissa paneeleissa noin 21-22 volttia. Mutta ominaisuuksiin he kirjoittavat paneelin täyden tehon, eivätkä käytettäessä 12 voltin akkua PWM-ohjaimen kautta.

MPPT-ohjaimet toimivat eri tavalla, niissä on DC-DC-muunnin, joka muuntaa korkean jännitteen pienemmäksi jännitteeksi, mikä lisää latausvirtaa. Ohjain skannaa aurinkopaneelin jännitteen ja virran ja poistaa virran kohdasta, jossa aurinkopaneelin maksimijännite on maksimivirralla, ja muuntaa sen sitten matalaksi jännitteeksi akun lataamiseksi. Esimerkiksi, jos paneeli on 12 volttia, sen maksimiteho on 17-18 volttia.

Mutta koska MPPT-säätimissä työ tapahtuu DC-DC-muuntimen kautta, sillä on oma hyötysuhde, joka on yleensä 90-96%, käyttötavasta riippuen. Itse DC-DC-moduuli kuluttaa aktiivisessa tilassa energiaansa riippumatta siitä, kuinka paljon akku lähettää. Tämä on kuin invertterillä olisi kulutus tyhjäkäynnillä ja DC-DC:llä myös kulutus. Tämä viittaa siihen, että jos pilvisellä säällä aurinkopaneeleista saatava teho on liian pieni, niin pelkkä DC-DC-käyttö voi kuluttaa kaiken tämän virran, eikä akkuun pääse mitään tai paljon vähemmän kuin suoraan PWM-ohjaimen kautta.

Jotta DC-DC toimisi, jännitteen on oltava lähtöä korkeampi noin 1,5-2 volttia, mikä tarkoittaa, että kun aurinkopaneelin jännite putoaa 15 volttiin, lataus pysähtyy. Mutta nyt on olemassa erilaisia ​​MPPT-ohjaimia, jotkut siirtyvät PWM-tilaan, kun jännite ja virta ovat hyvin pieniä. Jotkut lakkaavat toimimasta alhaisella teholla eivätkä lataa akkua. Jotkut eivät yksinkertaisesti pysty määrittämään MPPT-pistettä alhaisella teholla ja etsivät sitä jatkuvasti tuhlaamalla energiaa akusta, eli he eivät lataa, vaan pikemminkin purkaa sen DC-DC-moduulin hyödyttömän toiminnan vuoksi.

Minulla on nyt kaksi ohjainta, Solar 30 ja Photon 100 50, ja vertasin niiden toimintaa aamunkoitosta auringon ilmestymiseen. Kuvasin tämän kaiken ja sain tämän:

Tämä testi osoitti tietyn MPPT-ohjaimen selvän voiton tietylle PWM-ohjaimelle. Vaikka Solar 30 sanoo, että se on MPPT, tämä ei ole muuta kuin markkinointitemppu, se on vain PWM-ohjain.

Lopuksi, mitä voimme sanoa tästä kaikesta? Myös pilvisellä säällä hyvä MPPT ei ole huonompi kuin PWM, ja heti kun olosuhteet sallivat aurinkopaneelista enemmän, MPPT-ohjain toimii paljon paremmin. No, jos aurinkopaneelin tai paneelien teho pilvisellä säällä on edes teoriassa 1-2 % nimellisarvosta, niin ei ole mitään järkeä taistella näistä pudoksista. On parempi kuvata jopa 20 % enemmän kirkkaammassa valossa.

YX8018-sirua käytetään laajalti halvoissa LED-nurmikon valaisimissa, joissa siihen on rakennettu epävakautettu nostojännitemuunnin. Se saa virtaa valaistuksen LEDeille Ni-Cd-akusta. LEDin läpi kulkeva virta (murto-osista useisiin milliampeereihin) asetetaan muuntimen varastokuristimen induktanssilla. Siksi jännitettä ei tarvitse stabiloida. YX8018:n ja vastaavien mikropiirien erityispiirre on ohjaustulon läsnäolo, jolla voit myös kytkeä jännitteenmuuntimen kytkimen päälle. Tätä tuloa käytetään LED-nurmikon valoissa niiden automaattiseen syttymiseen pimeän tullessa. Samaa tuloa voidaan käyttää stabiloidun lisäjännitemuuntimen rakentamiseen.

Tällaisen muuntimen piiri YX8018-sirulla on esitetty kuvassa. 1. Sitä voidaan käyttää yhdestä Ni-Cd-, Ni-Mh-akusta tai galvaanisesta kennosta erilaisille radioelektronisille laitteille, jotka vaativat 2-5 V syöttöjännitteen. Alkutilassa jännite on lähellä jännitettä mikropiirin ravinnon CE-tulossa (nasta 3). Tämä johtuu sisäänrakennetun vastuksen läsnäolosta, joka yhdistää tämän nastan virtalähteen positiiviseen. Siksi muunnin kytkeytyy päälle, jännitepulssit sen lähdössä L (nasta 1) tasataan diodilla VD1, ja tasoituskondensaattorit C2 ja C3 latautuvat - lähtöjännite kasvaa. Kun transistorin VT1 hilajännite saavuttaa kynnysarvon (noin 2 V), transistorikanavan vastus pienenee ja jännite sen lähteessä (ja mikropiirin CE-tulossa) myös laskee - muunnin sammuu. Lähtöjännite alkaa laskea, mikä johtaa kenttätransistorin sulkeutumiseen ja muuntimen kytkemiseen päälle.

Siten muunnin kytkeytyy ajoittain päälle ja pois päältä ylläpitäen trimmausvastuksen R1 asetetun lähtöjännitteen. Muuntimen toimintataajuus on noin 200 kHz, ja päälle/pois-taajuus riippuu lähtövirrasta ja kondensaattorin C2 kapasitanssista (mitä suurempi virta ja mitä pienempi kondensaattorin kapasitanssi, sitä suurempi taajuus) ja voi vaihdella useista hertseistä kymmeniin kilohertseihin. Muuntimen lähtöjännitteen (2,7 V) riippuvuudet tulojännitteestä kuormitusvirran eri arvoille ja kuormitusvirran raja-arvoille on esitetty kuvassa. 2. Aaltoiluamplitudi on noin 10 mV, pysyy lähes muuttumattomana ja riippuu pienissä rajoissa kenttätransistorin lähtöjännitteestä ja parametreista. Aaltoilutaajuus riippuu muuntimen toimintataajuudesta ja taajuusmuuttajan päälle/poiskytkentätaajuudesta ja voi vaihdella laajoissa rajoissa. Lämpöstabiilisuus määräytyy ensisijaisesti kenttätransistorin parametrien mukaan. Tässä tapauksessa jännitteen lämpötilakerroin on negatiivinen ja on useita millivoltteja Celsius-astetta kohden.

Kaikki elementit voidaan asentaa yksipuoliselle piirilevylle, joka on valmistettu foliolasikuidusta, sen piirustus on esitetty kuvassa. 3. Käytettiin viritysvastusta SP3-19, oksidikondensaattori tuotiin, loput K10-17. 1N5817-diodin sijasta voidaan käyttää pienitehoisia pulssi- ​​tai ilmaisingermaniumdiodeja tai Schottky-diodeja. Induktori on kiedottu ferriittirenkaaseen, jonka halkaisija on 6...9 mm pienloistelampun elektronisesta liitäntämuuntajasta ja sisältää 5 kierrosta PEV-2 0,4 lankaa. Lähtöjännite alueella 2,2,5 V asetetaan trimmausvastuksella, se voidaan korvata resistiivisellä jakajalla, jonka kokonaisvastus on vähintään 1 MOhm. 200 kHz:n aaltoilun vähentämiseksi kondensaattoreiden C2 ja C3 välillä on asennettava kuristin, esimerkiksi EC24, jonka induktanssi on 470...1000 μH positiiviseen voimajohtoon.

Julkaisupäivämäärä: 07.05.2014

Lukijoiden mielipiteitä

• Sergei (muu) / 14.4.2019 - 14:49
  Ja puutarhavalaisimien ei tarvitse "paistaa koko yön". He tarvitsevat sen "loistaakseen koko illan ja osan yötä". Ne ovat myös "koriste-elementti". Valaistukseen ja muuhun kauneuteen. Eikä ollenkaan minkään valaisemiseen "kirkkaalla valolla". Heidän ei tarvitse pitää valoa päällä koko yön.
• Sergei / 13.8.2018 - 12:12
  Puutarhavalaisimien ongelma on se, että aurinko ei syö tarpeeksi akkua, joten se ei riitä edes yöksi. Olen rinnastanut kaksi aurinkoenergiaa - nyt päivän jälkeen on 18 tuntia auringonpaistetta.
• clim / 06/09/2018 - 07:25
  tietolomakkeessa on vain 2 vaihtoehtoa - 1 ja 2 akusta
• clim / 06/09/2018 - 07:24
  Tarkastin nurmikon lampun, aurinkoakku on 4*4 cm, kirkkaassa auringossa antaa jopa 10 mA, ei mikroampeeria, joten kaikki on ok, latautuu täyteen päivässä (aurinko)
• mäyrät / 01.05.2018 - 08:18
  Selasin kaikki "tietojoukot" läpi - YX8018:n MAKSIMItulojännitettä ei ole missään määritetty, erityisesti onko mahdollista antaa 3,2 V (kun saatetaan virtaa taskulampulle kahdesta elementistä), käytännössä se näyttää toimivan, mutta haluaisin haluan toimia lakisääteisten vaatimusten mukaisesti, olen koulutettu suunnittelijaksi ...
• z123 / 12.10.2017 - 00:36
  Aurinkokenno tuottaa mikroampeerivirtaa eikä voi millään tavalla ladata akkua, joka vaatii vähintään kymmeniä MILLIAMPSEJA. Tuki (jotta hän elää pidempään) - ehkä. Mutta älä veloita. Siksi piirit, joissa vain tämä YX8018 + akku, vastus, kytkin, LED ja aurinkoelementti = tämä on piiri lyhyen aikaa, sitten akku kuolee ja se on siinä. Joko hävitä se (varaosia varten) tai muunna se joksikin täysin erilaiseksi. Ne, jotka tekevät ja myyvät tätä, ovat huijareita. Luottaa siihen, että tyhmät huijaavat ja huijaavat. Ja sitten sillä ei ole enää väliä.
• Isoisä Sergei / 10.7.2017 - 00:04
  Ei, joillekin tämä aihe on todella ajankohtainen, ei tarvitse nauraa turhaan. Minulla on myös tämä ongelma - jäljellä on paljon akkuja, joiden resurssit ovat 10-30%. Ne eivät enää sovellu taskulamppuihin, on parempi ostaa uusia. Mutta YX1808 asuntoni yövalaistukseen, kunhan se ei mahdu oveen otsallaan pimeässä, on vain SE! Ja jos TÄMÄN laitteen LED on jo sammunut, TÄMÄ akku on todella tyhjä. Mikään muu laite ei ime siitä mitään! Voit turvallisesti kiittää häntä yhteistyöstä ja hyvästit hävittää sen.
• Danil / 30.5.2017 - 14:28
  Kuinka ladata puhelinta tällä sirulla? Mikä saisi virtaa auringosta ja lataa puhelimesi?
• Dmitry / 16.5.2017 - 23:36
  Yuri, vastuksen keskeltä tulevan johdon pään tulisi jatkaa transistoriin ohjaustulossa 3. Kuvassa se on katkaistu. Työlogiikan mukaan sen pitäisi olla näin. Ostin lampun sellaisella muuntimella ja purin sen heti. Aurinkokennon plus on juotettu tuloon 3. Se ei ole latausta varten, vaan vain valotunnistin. Sinun on ladattava AAA-akku itse irrottamalla se lampusta.
• Andrey / 25.5.2016 - 16:32
  Kiinteillä hinnoilla myydään puutarhan yövaloja. Sisällä on 4-nastainen YX8018 mikropiiri, LED, nikkelitabletti, aurinkopaneeli, kytkin ja kuten vastustyyppinen kuristin. Se latautuu päivällä, ja jos peität dieselpolttoaineen (tai illalla), diodi syttyy. Googletti vähän. 8018 on DC-DC-muunnin aurinkopaneeliin
• Juri / 22.03.2015 - 18:05
  Onko kirjoittaja väärässä nastan 3 sisäisen vastuksen suhteen? Todennäköisimmin se on kytketty maahan.
• TL494 / 16.12.2014 - 13:10
  Ja jos lasket kuinka paljon HITiin tallennettu kW/tunti maksaa? Kaikki on aivan luonnollista. Vaikka kotona kierrätän vanhoja akkuja 2-3 erissä, nollaan, ilman kaavioita.
• Vladislav / 06.12.2014 - 15:25
  Hyvä minä Nechaev, kiitos julkaisusta, se on minulle tärkeä, koska etsin edullista piiriä noin 1 voltin XX:n kierrätykseen, on kierrätettävää suuria määriä puutarhalyhdyt, a samanlainen piiri, kuten JD 1803B, toimii luultavasti todennäköisimmin NÄITÄ OMINAISUUKSIA SITÄ EI LÖYTYY, joissakin näistä taskulamppuohjaimista ei ole merkintöjä ollenkaan, ON ANALOGINEN ANA 608-6, ANA 618 MUTTA siellä on kiinalaisia ​​symboleja. , on muita ohjaimia, kuten max 1724 tai 1722 ja muita, jotka toimivat 0,7 - 0,8 voltilla lähtöjännitteellä jopa 5,5 volttia 150 - 300 mA virralla, koska en ole vahva elektroniikkainsinööri, tarvitsen lisää. keskustelemme piirin suunnittelusta, minun skype vladislav14211 mail [sähköposti suojattu] Teen mielelläni yhteistyötä ja keskustelen tarvitsemastani teknisestä ratkaisusta suunnitelmanne pohjalta
• Sergey / 05/10/2014 - 07:18
  Hanki useita ma 9...15 voltilla yhdestä elementistä suurempi kapasiteetti riittää - tämä on ymmärrettävää. Esimerkiksi yleismittarin tehoa varten kokosin samanlaisia ​​​​piirejä tarvittaessa. Mutta jännitteestä, jonka 1 elementti antaa, saat 2 volttia, tämä on vahvaa, kaverit!!! Tämä johtuu todennäköisemmin ylimääräisestä ajasta. Ymmärrän miehen, joka joutuu "luvatun kotimaan" kuumuuteen (katso tätä sivustoa) Mutta keisarillisessa pääkaupungissa päädyt kauppaan tai sylkemään. kioski, jossa on kasa akkuja.

MySKU:ssa ilmestyy joskus arvosteluja aurinkopaneeleista. Päätin myös liittyä "vihreään" energiaan. Luin uudelleen pinon erilaisia ​​materiaaleja aurinkopaneeleista ja ohjaimista. Minusta ei tullut asiantuntijaa, mutta sain pienen pussin tietoa. Jaan kanssasi tiedon palan tänään.

Autonomisen valaistuksen toteuttamiseksi kylpylässä dachassa ja tutustumiseen valitsin pienen paneelin, jonka nimellislähtöteho on 30 W ja jännite 12 V, sekä yksinkertaisen suositun ohjaimen lyijyakun lataamiseen.

Suunniteltu kytkentäkaavio:

Aurinkopaneeli

Aurinkopaneeli saapui yllättäen nopeasti. Kuriiri soitti, mitä en odottanut. Suuren painon vuoksi Banggood-myymälä lähetti paneelin EMS:n kautta, mutta ohjain kesti tavallisella kolme ja puoli viikkoa tavallisella postilla.

Paneeli oli pakattu hyvin, mutta haavoittuvin kohta olivat alumiiniprofiilin kulmat. Ei hätää, mutta jatkossa sinun täytyy pyytää myyjää suojaamaan pakkauksen kulmat lisäksi.




Paneeli on melko suuri. Todellinen koko 650x350x25 mm, paino 2,5 kg.


Valokennot on sijoitettu paksun kirkkaan muovilevyn ja ohuen valkoisen muovilevyn väliin. Sandwich työnnetään alumiiniprofiiliin ja käsitellään tiivisteaineella. Alumiiniprofiili on päällystetty kuljetuskalvolla. Suojaustasoa ei ole ilmoitettu missään. Etuosan muovi tuntuu kestävältä. Miten se kestää rakeita, en tiedä.

Paneelin takana on suojakotelo/liitäntälaatikko. Siitä tulee lanka.


Lanka on pitkä - 4,5 metriä, 2 x 0,75 mm.


Langan päissä on "krokotiileja". Tietysti lopullisen asennuksen aikana krokotiilit ja suurin osa johdosta on katkaistava, mutta niistä on hyötyä testissä.

Laatikon sisällä on shunttidiodi. Sitä tarvitaan vain useiden paneelien peräkkäiseen liittämiseen (jotta kun yksi paneeleista menee varjoon, koko järjestelmä jatkaa toimintaansa yhden paneelin osalta).

Tekniset tarrat:


Valmistajaa ei ole määritelty. Tekniset tiedot:

Kuten näette, aurinkopaneeli tuottaa maksimijännitteen 21 V ilman kuormitusta (todellisuudessa mittausten mukaan 22 V), eikä 12 V, kuten on kerrottu. Ei ole syytä pelätä. Tämä on normaalia, yleensä ilmoitetaan sen järjestelmän käyttöjännite, johon aurinkopaneeli on tarkoitettu, ja tämä on 12 V (itse asiassa tämä on muodollisuus, todellisuudessa kaikki riippuu latausohjaimesta). Esimerkiksi 24 V järjestelmien aurinkopaneelien jännitteet voivat olla jopa 45 V.

Selvittääksesi paneelin parametreja, katso kaaviota (se viittaa 230 W, 24 V paneeliin):


Vaaka-akselilla on jännite, pystyakselilla virta ja teho. Katso, kuinka paneelin virta muuttuu (punainen kaavio). Virran kasvaessa paneelin jännite pienenee. Katso nyt tehokäyrää (sininen, IxU). Kuten näet, maksimiteho saavutetaan tietyssä vaiheessa. Tätä pistettä kutsutaan paneelin maksimitehopisteeksi, jolle on tunnusomaista arvot Vmp ja Imp. Tämä piste voi siirtyä käytön aikana, pääasiassa valokennojen lämpötilan muutoksista johtuen.

Katsauksen paneelin Vmp = 18 V ja Imp = 1,67 A. Tässä vaiheessa saavutetaan 30 W teho (ideaalisimmissa olosuhteissa). Jos paneelia kuormitetaan enemmän, virta kasvaa hieman ja jännite ja teho laskevat. Jos kuormitat paneelia vähemmän, virta laskee, jännite nousee ja teho laskee jälleen. Nuo. Paneelin hyötysuhde heikkenee, kun se siirtyy pois maksimitehopisteestä. Hieman myöhemmin palaan maksimitehopisteeseen.

Ohjain

CMTP02-ohjain toimitetaan pienessä laatikossa.


Sisällä on itse ohjain ja lyhyet ohjeet.

Säädin on suunniteltu 15 A:n virralle. syöttää jopa 15 A virran akkuun ja kuormaan. Tämä on "kiinalainen" 15 A. Todellisuudessa se on tietysti pienempi. Minulla on paneeli, jonka maksimivirta on 1,75 A - ei tarvitse huolehtia ollenkaan. Ohjain voi toimia 12 V ja 24 V paristoilla.

Irrota 4 ruuvia ja irrota metallikansi. Levyn alapuolella on kolme MOSFET-transistoria poistetuilla merkinnöillä. Transistorit on eristetty. Ehkä sillä on lämpösubstraatin rooli lämmön poistamiseksi metallikuoresta, mutta materiaali on kovaa ja vain yksi transistori sopii tiiviisti kanteen. Jos aiot käyttää säädintä, jonka virta on suurempi kuin 5 A, on parempi korvata tämä eristys silikonilämpösubstraatilla (100x100x3 mm maksaa pari dollaria).

Levyn kääntöpuolella on operaatiovahvistin ja ohjain sekä monet SMD-komponentit johtosarjassa.


Markkinoilla on monia erilaisia ​​lisätoimintoja sisältäviä ohjaimia. Kortissa on tilaa USB-lähtöjohdoille (5 V), stabiloidulle jännitteelle 12 V jne.

Tämä PWM/PWM-ohjain on yksinkertaisin, ilman mahdollisuutta konfiguroida. Sinun tarvitsee vain kytkeä akku, aurinkopaneeli ja kuorma. On tärkeää noudattaa kytkentäjärjestystä. Akku > aurinkopaneeli > kuorma. Sammuttaminen käänteisessä järjestyksessä. Ilman akkua ohjain ei toimi.

Vaikka ohjeet osoittavat, että ohjain voi toimia GEL-akkujen kanssa, on parempi olla tekemättä tätä, koska... Tässä säätimessä ei voi valita akkutyyppiä, mikä tarkoittaa, että jännite on sama kaikille akkutyypeille. GEL:ssä sen pitäisi yleensä olla pienempi.

Aurinkopaneelien latausohjainmarkkinat voidaan muodollisesti jakaa kahteen tyyppiin. MPPT ja ei-MPPT (niitä kutsutaan joskus myös nimellä PWM/PWM). MPPT - maksimitehopisteen seuranta, maksimitehopisteen seuranta. Muistatko, kun kirjoitin maksimitehopisteestä? MPPT-ohjain siis tarkkailee (algoritmeja on erilaisia) maksimitehopistettä ja yrittää pitää tulon jännitteen tätä pistettä vastaavalla tasolla seuraavaan mittaukseen asti. Monet MTTP-ohjaimet voivat toimia korkealla jännitteellä ilman ongelmia (esimerkiksi sarjakytketyt paneelit, joiden jännite on 90 V, jotta johdinresistanssista johtuvat häviöt ovat pienet) ja lataa tavanomaisia ​​12 V akkuja lähdöstä.

PWM-ohjain ei valvo maksimitehopistettä. Esimerkiksi bulkkilatausvaiheessa (CC - vakiovirta) aurinkopaneelin jännite tasataan akun jännitteen kanssa ja kasvaa jatkuvasti tässä vaiheessa. Katsotaanpa toista kaaviota.


Kiinnitä huomiota aurinkopaneelin lähtötehon harmaaseen alueeseen ja mustaan ​​kuvaajaan - tämä on lähtöteho, kun käytät PWM-ohjainta, ja Pmpp-piste on lähtöteho käytettäessä MTTP-ohjainta.

MPPT-ohjaimet ovat kalliimpia ja tehokkaampia. Mutta merkittäviä voittoja saadaan vain käytettäessä tehokkaita paneeleja. Sinun on myös tiedettävä, että monet halvat kiinalaiset ohjaimet, jotka sanovat, että MPPT eivät ole todellisuudessa MPPT.

Palataan CMTP02:een. Alkutestissä käytän: AGM-akkua, EBD-USB-testeriä kuorman luomiseen, yksinkertaista USB-testeriä korkeajännitetuella


Aurinkopaneelin merkkivalo syttyy, kun aurinkopaneelista tulee virtaa. Vilkkuu, kun jännite ylittää tämän säätimen normin (yli 45 V). Ohjaimessa on käänteisvirtasuoja - akusta aurinkopaneeliin.

Load-merkkivalo palaa, kun ongelmaa ei ole. Ei syty, jos akun jännite on alle 11,2 V - tässä tapauksessa kuormaan ei kulje virtaa. Vilkkuu nopeasti oikosulun sattuessa.

Akku latautuu niin kauan kuin aurinkopaneelista saa riittävästi virtaa kuorman virran saamiseksi. Nuo. Virta kulkee sekä akkuun että kuormaan. Heti kun kuormitusteho alkaa ylittää aurinkopaneelin lähtötehon, akun lataus pysähtyy ja virran puute kompensoituu akusta. Koko prosessi toimii kuin kello. Heti kun aurinkopaneeli lakkaa tuottamasta energiaa (esimerkiksi aurinkoinen päivä on ohi), kuorma saa virtaa vain akusta.

Kuten jo kirjoitin, ohjain on yksinkertaisin, mutta se tekee tehtävänsä. Markkinoilla on monia ohjaimia jokaiseen tehtävään, tehoon ja budjettiin.

Jos sinulla on yksinkertainen tehtävä, esimerkiksi haluat maalaistaloasi suihkulähteen, joka toimii vain päiväsaikaan, mikään ei voisi olla yksinkertaisempaa. Seuraavia mielenkiintoisia muuntimia, joissa maksimitehojännite on säädetty manuaalisesti, on saatavilla markkinoilla:


Tällaiset laitteet maksavat 6 dollarista. Akkua ei tarvita, liitä vain muuntaja suoraan aurinkopaneeliin ja pumppuun. MPP-potentiometrillä asetat tulojännitteen maksimitehoon ja lisäksi asetat pumpun lähtöjännitteen. Yksinkertaista ja tehokasta.

Aurinkopaneelien testaus

On olemassa useita vaihtoehtoja, jotta voit tietää selvästi, kuinka paljon energiaa paneeli tuottaa päivässä, laatia päivittäisiä kaavioita jne. Yksinkertaisin ja yksityisin on kytkeä testeri ohjaimen ja tyhjentyneen akun väliin. Universal on käyttää kuormaa, joka tukee vakiojännitetilaa. Tämän kuorman olemus on seuraava - asetat jännitteen ja kuorma alkaa lisätä virtaa, kunnes jännite vakiintuu määritettyyn arvoon. Heti kun jännite alkaa laskea tai nousta, kuorma pienentää tai lisää välittömästi virrankulutusta. Siten energialähde, aurinkopaneeli, tuottaa kaiken, mitä voi tietyllä hetkellä tietyllä jännitteellä.

Päätin käyttää kuormaa CV-tilassa, joka kytketään suoraan paneeliin.

Ongelmana on, että tämä tila on hyvin harvoin kysytty, se ei ole aina saatavilla elektronisissa kuormissa. Kysyin ystäviltäni, mutta kenelläkään ei ollut sellaista. Aloin tutkia kaavioita Internetissä. . Se ei olisi voinut tapahtua ilman ystävän apua. Mutta kaikki selvisi.


Piiri käyttää LM358-operaatiovahvistinta (U1) ja kenttätransistoria (N-kanava, Q1). Saatavilla oli toinen operaatiovahvistin, jota varten piiriin piti lisätä toinen stabilisaattori. Valmis tuote ei näytä kovin esittelyltä, mutta pääasia, että se sisältää sinistä sähköteippiä ja on täysin käyttökelpoinen.




Potentiometrillä voidaan säätää kuormitusjännitettä. Koska Koska kuorma on valmistettu improvisoiduista komponenteista, virran muuttuessa esiintyy jonkin verran jännitehäviötä. Testipenkki näyttää tältä:


Koska Paneelissani virta on alhainen, joten voit käyttää ohuita lyhyitä johtoja. Mittauksiin käytän EBD-USB-testeriä valvontatilassa. Kuorma on kytketty aurinkopaneeliin EBD-USB:n kautta, joka puolestaan ​​on kytketty tietokoneeseen. EBD-USB:n ensimmäinen versio tukee jännitteen mittausta 13,65 V asti (käyttö 20 V:iin asti). Tämä toimii minun edukseni, koska... akun ollessa kytkettynä jännitealue on 11,2 - 14,6 V. Kuorman potentiometrillä asetan jännitteen hieman yli 12 V:ksi.

27. maaliskuuta, ajanjakso 9.00 - 9.05, pilvetön sää.

Purskeet - Peittelin aurinkopaneelia ja katsoin kaavion muutosta. Viidessä minuutissa aurinkopaneeli tuotti 1,5 Wh. Lähtöteho oli 19W. Kun jännite oli asetettu noin 18 V:iin, maksimitehopiste (tätä katsoin jo vaihtamalla EBD-USB:n tavallisella korkeajännitetuella varustetulla USB-testerillä), teho oli 21 W. Ja tämä on vasta aamu maaliskuun lopussa. Kesällä, kun aurinko on zeniittissä, paneeli pystyy helposti tuottamaan ilmoitetut 30 W. Mutta keskitymme käytettävissä oleviin tietoihin. Jos arvioin karkeasti, että aurinko paistaa 5 tuntia päivässä, niin saan 1,5 x 12 x 5 = 90 Wh päivässä. Kesäpäivän valoaika on pidempi, kesä/kevät-kerroin keskialueella on 1,5. Nuo. kesällä se on 135 Wh. Lyijyakun hyötysuhde on 75 %. Vuorokaudessa varastoituva energia on 100 Wh. Akku (14,5 Ah) latautuu täyteen 2 valopäivässä. Navetassa ja kylpylässä voin ripustaa 4 kpl 7 W lamppuja (valovirralla 500 Lm, mikä vastaa 55 W). Ja joka päivä/ilta voin käyttää niitä jopa 3 tuntia kerrallaan. Se sopii minulle.

Tämä on tietysti karkea arvio, joka perustuu lyhytaikaisiin testeihin. Teen tarkat testaukset mitoituksin ja kaavioineen koko päivän toukokuussa jo paneelipaikalla.

Kun kokeilin paneelia, kuorman jäähdytyselementti kuumeni hyvin - loppujen lopuksi se haihdutti 20 W. Se riittää hyvin paneelini mittaamiseen, mutta jos se on tehokkaampi, sinun on asennettava suurempi patteri ja aktiivinen jäähdytys.

Tässä on toinen jäädytys. 31. maaliskuuta, ajanjakso 9.00 - 9.05. Sää on pilvinen, taivaalla on sumua ja pilviä. Aurinko tulee esiin ja katoaa.


Lähtöteho vaihteli välillä 3 W - 17 W. Viidessä minuutissa aurinkopaneeli tuotti 1 Wh. Paneeli kestää hyvin tätä säätä.

Pidin kokeista aurinkopaneelin kanssa, jatkan niitä. Jos jollain on käytännöllisiä ja hyödyllisiä neuvoja, älä epäröi jakaa niitä kommenteissa. Uskon, että monet ovat kiinnostuneita.

Punatukkainen rosvo latautuu myös auringosta:

Tuote toimitettiin myymälän arvostelun kirjoittamista varten. Katsaus on julkaistu Sivustosääntöjen kohdan 18 mukaisesti.